Nghiên cứu thiết kế và sử dụng sách giáo khoa điện tử hỗ trợ dạy học phép biến hình trên mặt phẳng theo hướng tổ chức các hoạt động khám phá
MỤC LỤC
Mục đích nghiên cứu
Thiết kế và đề xuất cách sử dụng SGKĐT trong dạy học phép biến hình trờn mặt phẳng theo hướng tổ chức cỏc hoạt động khỏm phỏ, làm rừ khả năng tích cực hóa người học trong quá trình học tập, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học môn Toán ở trường THPT.
Giả thuyết khoa học
HS trong dạy học phép biến hình trên mặt phẳng một cách phù hợp thì có thể tích cực hóa hoạt động học của HS, nâng cao chất lượng dạy học phần phép biến hình trên mặt phẳng lớp 11 THPT.
Phương pháp luận và các phương pháp nghiên cứu 1. Phương pháp nghiên cứu lí luận
Phân tích định lượng các kết quả thực nghiệm, làm cơ sở để minh chứng cho tính hiệu quả của đề tài.
Những luận điểm đưa ra bảo vệ
- Có các tính năng phân trang, siêu văn bản, siêu liên kết, tính năng đa phương tiện, tính năng lưu trữ, tính năng động và tính năng tương tác. Nếu sử dụng SGKĐT theo phương thức dạy học hỗn hợp (blended learning) trong đó quá trình dạy học được chia thành hai giai đoạn chính: Giai đoạn một là HS tự học với SGKĐT được thiết kế theo hướng khám phá, tăng cường tương tác và giai đoạn hai HS học trên lớp với GV bằng các hình thức làm việc chung, làm việc theo nhóm hay với cá nhân thì sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy học.
Cấu trúc luận án
Tổ chức các hoạt động khám phá cho học sinh 1. Dạy học khám phá
Theo Bùi Văn Nghị [17], khám phá là quá trình hoạt động và tư duy, có thể bao gồm quan sát, phân tích, nhận định, đánh giá, nêu giả thiết, suy luận … nhằm đưa ra những khái niệm, phát hiện ra những tính chất, quy luật …, trong các sự vật, hiện tượng và các mối liên hệ giữa chúng. Thông qua nhận dạng, quan sát, ước lượng, đo đạc, so sánh, dự đoán … trên các trường hợp khác nhau để có thể phát hiện được một tính chất, định lí, hệ quả nào đó, hoặc có thể khái quát thành một khái niệm mới từ đó đề xuất giả thuyết, đặc điểm của các đối tượng này.
Ứng dụng Công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học toán ở trường Trung học phổ thông
Với Internet, thì thế giới tri thức của HS được mở rộng hầu như vô hạn, họ không bị giới hạn bởi nguồn tri thức (hầu như duy nhất) của thầy giáo trên lớp và cuốn sách giáo khoa hàng năm nữa, điều đó mở ra khả năng phát triển năng lực tự học, tự tìm kiếm tri thức, làm việc độc lập của từng HS. SGKĐT tích hợp nhiều loại hình công nghệ tiên tiến, hiện đại như công nghệ tri thức, đa phương tiện, tương tác người – máy, kĩ thuật đồ họa, các phần mềm chuyên dụng hỗ trợ DHKP, giá thành rẻ khi áp dụng cho số đông HS nên SGKĐT là một trong những phương tiện tối ưu hóa tiến trình dạy học.
Một số vấn đề về sách giáo khoa điện tử 1. Sách giáo khoa
SGK phải bao quát hết toàn bộ chương trình từ mục tiêu đến nội dung quy định trong chương trình, đảm bảo các yêu cầu về chuẩn kiến thức, kĩ năng, phương pháp, kiểm tra cũng như hỗ trợ đánh giá và tự đánh giá theo tinh thần đánh giá theo năng lực, đó là các năng lực tư duy Toán học, năng lực mô hình hóa Toán học, năng lực sử dụng ngôn ngữ giao tiếp, năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sử dụng công cụ trong học Toán. - Sách giáo khoa cần hỗ trợ việc phát triển các năng lực chung và đặc thù môn học Chú trọng tới hỗ trợ phát triển các năng lực: năng lực tư duy Toán học (chú ý phát triển các thao tác tư duy cơ bản, tư duy lôgic, trừu tượng hóa, khái quát hóa, phát triển tư duy phê phán, tư duy phản biện, siêu nhận thức,.), năng lực mô hình hóa Toán học, năng lực sử dụng ngôn ngữ giao tiếp, năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sử dụng công cụ trong học Toán. Chú ý hỗ trợ phát triển cả các năng lực chung với mức độ được xác định trong chương trình. - Sách giáo khoa cần hỗ trợ đổi mới phương pháp dạy học, hỗ trợ hoạt động tự học, học hợp tác cho HS. - Hỗ trợ hoạt động học tập tích cực, chủ động của HS mang tính tìm tòi, khám phá; hỗ trợ hoạt động tự học cho HS. Hỗ trợ các hình thức học tập đa dạng của HS: học đồng loạt, học theo nhóm, học theo cặp, học cá nhân,…. - Hỗ trợ việc vận dụng linh hoạt phương pháp dạy học của GV;. - SGK chú ý tới hỗ trợ phát triển năng lực sử dụng CNTT & TT trong học Toán. - Quán triệt quan điểm tích hợp và phân hóa +) Quán triệt quan điểm tích hợp.
Thực trạng sử dụng sách giáo khoa điện tử trong dạy học phép biến hình trên mặt phẳng ở trường Trung học phổ thông
CNTT & TT có những ưu điểm nổi trội sau: Khả năng biểu diễn thông tin; Khả năng giải quyết trong một khối thống nhất các quá trình thông tin, giao lưu và điều khiển trong dạy học; Tính lặp lại trong dạy học; Khả năng mô hình hoá các đối tượng; Khả năng lưu trữ và khai thác thông tin; Ứng dụng CNTT trong dạy học có thể hỗ trợ cho nhiều hình thức dạy học khác nhau như dạy học giáp mặt (face to face); dạy học từ xa (distance learning); phòng đào tạo trực tuyến (online training lab); học dựa trên công nghệ web (web based training); học điện tử (e-learning). Các SGKĐT đã có trên thế giới và nước ta về phép biến hình trên mặt phẳng hiện nay hiện chưa đáp ứng được các yêu cầu sư phạm mà luận án đặt ra ở mục 1.6.2 đặc biệt là yêu cầu cấu trúc theo kiểu phân nhánh giúp tổ chức dạy học phân hóa tới từng HS, đồng thời tạo môi trường giúp HS tự học, tự tìm tòi khám phá, đảm bảo khả năng tương tác, phản hồi giữa HS và SGKĐT cũng như khả năng lưu vết học tập, hợp tác, tra cứu kiến thức của HS.
Khái quát về chương trình hình học phẳng ở trường Trung học phổ thông Chương trình phép biến hình trên mặt phẳng ở trường THPT phải bám sát
- Thông hiểu: Là khả năng nắm được, hiểu được ý nghĩa của các khái niệm, sự vật, hiện tượng; giải thích, chứng minh được ý nghĩa của các khái niệm, sự vật, hiện tượng; là mức độ cao hơn nhận biết nhưng là mức độ thấp nhất của việc thấu hiểu sự vật hiện tượng, liên quan đến ý nghĩa của các mối quan hệ giữa các khái niệm, thông tin mà HS đã học hoặc đã biết. Điều đó có thể được thể hiện bằng việc chuyển thông tin từ dạng này sang dạng khác, bằng cách giải thích thông tin (giả thích hoặc tóm tắt) và bằng cách ước lượng xu hướng tương lại (dự báo các hệ quả hoặc ảnh hưởng).
Phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng
Xây dựng sách giáo khoa điện tử hỗ trợ dạy học phép biến hình trên mặt phẳng theo hướng tổ chức các hoạt động khám phá
GV cần hoạch định xem SGKĐT sẽ cung cấp những kiến thức phép biến hình trên mặt phẳng nào, với thời lượng bao nhiêu, công việc cho từng khoảng thời gian bao lâu, mục tiêu cần đạt được sau mỗi khoảng thời gian, các tài liệu về phép biến hình trên mặt phẳng, kiểm tra các nội dung phép biến hình trên mặt phẳng, … Các kiến thức này thiết kế theo hướng tổ chức các hoạt động khám phá ra làm sao?. Vở học tập điện tử đảm bảo nguyên tắc tạo khả năng liên kết với các nguồn học liệu, khả năng cập nhật cao, tính mở, tính linh hoạt, đảm bảo tính tương tác cao, phối hợp nhiều dạng tương tác, đặc biệt nó đáp ứng yêu cầu dạy học phân hóa với mức độ phân nhánh phù hợp với đối tượng HS cũng như cung cấp phản hồi kịp thời, đảm bảo khả năng điều hướng cho HS và tạo tính thân thiện với người học.
Sử dụng sách giáo khoa điện tử hỗ trợ dạy học phép biến hình trên mặt phẳng theo hướng tổ chức các hoạt động khám phá
Ví dụ minh họa GV giao nhiệm vụ về nhà cho HS (ở tiết học tiếp theo của bài “Phép đối xứng trục (tiết 2)”) như sau:. - Củng cố, đào sâu, ra các bài tập nâng cao phát triển tư duy sáng tạo cho HS. Chẳng hạn như các bài toán về phép đối xứng trục có nhiều cách giải, các bài toán tương tự, khái quát hóa giải bằng phép đối xứng trục. - Giao NVTH ở nhà cho HS về các phần còn lại của Phép đối xứng trục trên SGKĐT. Sau khi HS tự học ở nhà xong tiết thứ hai của bài “Phép đối xứng trục” thì HS cần trả lời 2 câu hỏi sau của GV:. - Phép đối xứng trục có phải là một phép dời hình hay không?. - Phát biểu biểu thức tọa độ của phép đối xứng qua trục Ox?. HS ghi ra giấy và gửi câu trả lời cho GV vào tiết học tiếp theo. Tiến trình học sinh học một bài học trên sách giáo khoa điện tử theo hướng tổ chức các hoạt động khám phá không có bước học trên lớp. Vì một lí do nào đấy mà HS không thể học được bài giảng trên lớp, chẳng hạn như HS bị ốm thì SGKĐT trợ giúp cho HS tự học hoàn thành được kiến thức cần học đáp ứng chuẩn kiến thức, kĩ năng. Dạng khám phá ở đây là khám phá tự do. Tiến trình học một bài học trên SGKĐT theo hướng tổ chức các hoạt động khám phá mà không có bước học trên lớp gồm các bước sau:. a) Sử dụng SGKĐT hỗ trợ hoạt động khám phá b) Sử dụng SGKĐT hỗ trợ hoạt động tự học c) Sử dụng SGKĐT hỗ trợ hoạt động hợp tác d) Cách học với SGKĐT. e) Cách tương tác với SGKĐT f) Kết quả làm bài kiểm tra của HS. Trên cơ sở những nghiên cứu của chương 1, việc xây dựng SGKĐT Toán phần phép biến hình được thiết kế theo định hướng khám phá; phân nhánh; cho phép HS kiểm tra, dự đoán để tự phát hiện kiến thức; trợ giúp cho HS trong học tập, tìm ra kết quả tức thì của bài toán mới khi thay đổi thông số của bài toán ban đầu; cho phép trao đổi và giao lưu trực tuyến; cho phép cung cấp các kiến thức liên quan đến khái niệm cần học; cho phép tương tác thời gian thật và tương tác trễ thời gian; cho phép liên tục kiểm tra quá trình tiếp thu và hiểu bài cũng như gợi mở tính sáng tạo của HS và lưu lại toàn bộ tiến trình hoạt động của HS.
Nội dung và phương pháp thực nghiệm sư phạm 1. Nội dung của thực nghiệm sư phạm
Tiến hành theo dừi quỏ trỡnh học phộp biến hỡnh trờn mặt phẳng theo hướng tổ chức các hoạt động khám phá với sự hỗ trợ của SGKĐT của một nhóm HS (có các mức độ nhận thức khác nhau) thuộc nhóm TN trong suốt đợt TNSP. - Sử dụng phương pháp thống kê để xử lý số liệu các bài kiểm tra, so sánh kết quả giữa nhóm ĐC và nhóm TN từ đó rút ra kết luận về tính khả thi của SGKĐT hỗ trợ việc phát triển tư duy, năng lực tự học cũng như kiến thức cho HS THPT trong dạy học môn toán.
Trang bị kỹ năng sử dụng sách giáo khoa điện tử cho giáo viên và học sinh tham gia thực nghiệm sư phạm
- Nếu F F , khẳng định phương sai như nhau, tiếp tục kiểm định giả thiết H0: “Sự khác nhau giữa các điểm trung bình ở hai mẫu là không có ý nghĩa với phương sai như nhau” bằng công thức: t. Truy cập hồ sơ lưu vết hoạt động học tập của HS để xem HS có làm trước hạn, đúng hạn hay phải gia hạn thêm; Quan sát HS có làm đúng nhiệm vụ được giao cũng như tương tác giữa GV và HS khi HS tự học trên SGKĐT.
Chọn mẫu thực nghiệm
Bằng quy trình rút ngẫu nhiên chúng tôi chọn được các lớp TN và ĐC đảm bảo các yêu cầu trên cho quá trình TN ở trường THPT Sầm Sơn, trường THPT Triệu Sơn 5, trường THPT Đức Trọng. GV tham gia TN đều có trình độ từ Cử nhân sư phạm trở lên, có kết quả giảng dạy hàng năm đạt từ loại khá trở lên và có kinh nghiệm giảng dạy cho HS các trường THPT từ 4 năm trở lên.
Kết quả thực nghiệm sư phạm
Các tiết học vẫn được diễn ra bình thường, GV có vận dụng một số phương pháp dạy học tích cực tuy nhiên đây là phần “Phép dời hình và phép đồng dạng” trong mặt phẳng nên khá trừu tượng, nhiều công thức nên HS khó tiếp thu, áp dụng vào giải bài tập. + Với SGKĐT có thể giúp GV thay đổi phương pháp dạy học, GV có thể tổ chức các hoạt động học cho HS theo hướng tổ chức các hoạt động khám phá ngay trong và ngoài giờ học chớnh khúa; cú thể theo dừi HS học qua vết cỏc kết quả học tập của HS trên SGKĐT phép biến hình trên mặt phẳng để từ đó kịp thời điều chỉnh phương pháp dạy học; GV cũng có thể sử dụng học liệu điện tử trên SGKĐT như là tài liệu tham khảo dùng cho dạy học.
Điều tra tính khả thi của sách giáo khoa điện tử hỗ trợ dạy học phép biến hình trên mặt phẳng theo hướng tổ chức các hoạt động khám phá
- Qua các nguyên tắc thiết kế, xây dựng, tiến trình học một bài học phép biến hình trên mặt phẳng theo hướng tổ chức các hoạt động khám phá trên SGKĐ ở chương 2 thì TN ở chương 3 cho phép khẳng định: Các phương án triển khai học phép biến hình trên mặt phẳng theo hướng tổ chức các hoạt động khám phá do luận án đề xuất là khả thi và hoàn toàn có thể triển khai rộng. - Qua kết quả TN cho phép khẳng định: Nếu xác định được các yêu cầu sư phạm đối với SGKĐT, quy trình thiết kế SGKĐT và sử dụng SGKĐT theo hướng tổ chức các hoạt động khám phá cho HS trong dạy học phép biến hình trên mặt phẳng một cách phù hợp thì có thể tích cực hóa người học trong quá trình học tập, nâng cao chất lượng dạy học phần phép biến hình trên mặt phẳng lớp 11 THPT.
Phép tịnh tiến và phép dời hình (Tiết 2)
- HS cần có thao tác cài các phần mềm bổ trợ để có thể làm việc được với SGKĐT (Xem phần Cách cài đặt các phần mềm hỗ trợ để sách giáo khoa điện tử hoạt động được của phụ lục 1). - HS khá, giỏi làm nhanh và đúng, HS trung bình làm đúng hoặc sai ít các lựa chọn (thời gian HS trung bình làm lâu hơn HS khá giỏi), HS yếu kém làm sai các lựa chọn (thời gian HS yếu kém làm lâu hơn HS trung bình).